学生成绩管理系统的分析与设计

1、学生成绩管理系统的分析与设计1.1系统需求 CJGL系统的用户是学校的学生、教师和教学管理员。学生使用CJGL系统查询自己的课程成绩。老师使用CJGL系统查看所教课程的学生成绩。教学管理员使用CJGL系统进行学生成绩管理。 对CJGL系统要求提供的服务:1)成绩管理，负责学生成绩管理。 在成绩管理方面应提供的服务功能如下：1.成绩录入 教学管理员录入学生考试成绩。2.成绩查询 教师、教学管理员都可以查询学生考试成绩。查询的关键词可以是：学生名、课程名、授课老师名和学分。学生只允许查询自己的考试成绩，不允许查询别人的考试成绩。3.成绩更新 教学管理员根据学生成绩更改通知，对相关同学的成绩进行更新

2、。4.成绩删除 教学管理员根据学生成绩删除通知，对相关同学的成绩进行删除。5.成绩统计与报表生成 教学管理员进行成绩统计（按课程、学生和班级），打印成绩汇总统计报表。为保存数据，需建立成绩管理数据库。可以采用关系数据库，建立下列数据库表：学生表、教师表和成绩表。 CJGL系统的直接用户有学生、教师和教学管理员。教学管理员有权操作数据库的数据，进行添加、更新、删除等操作。学生和老师只能进行查询信息。假设在学校的计算中心有功能强大的工作站机器，在各系、各部门、图书馆、学生宿舍都有电脑，并且已经连网。CJGL系统将采用客户机/服务器结构建立，CJGL系统的应用服务器和数据库服务器设置在学校计算中心的

3、工作站。学生、教师和教学管理员可以在各系、各部门、图书馆、学生宿舍的电脑使用CJGL系统。2.2分析问题领域 分析问题领域是软件系统开发的一项基本工作，是项目开发之初必须首先进行的重要工作。分析问题领域的结果是对问题领域的清晰、精确的定义，明确目标系统将做些什么。 分析问题领域的主要任务是：对问题领域进行抽象，提出解决方案；对未来的系统进行需求分析，确定系统的职责范围、功能需求、性能需求、应用环境及假设条件等；用Use Case图对未来系统的行为建立模型，初步确定未来系统的体系结构等。2.2.1确定系统范围和系统边界 首先要确定业务需求和系统目标。CJGL系统用于学生的成绩管理。 CJGL系统

4、不存在系统边界，但是可以从学校的全局数据库中共享学生、教师、教学计划等必要的数据。2.2.2定义活动者 根据CJGL系统的职责范围与需求可以定义3个活动者：学生、教师和系统管理员。对于每一个活动者，应当明确其业务的内容、对系统服务要求。“学生”活动者使用CJGL系统查询自己的课程成绩信息。“老师”活动者使用CJGL系统查询学生成绩信息。“教学管理员”活动者使用CJGL系统管理学生的考试成绩。管理工作包括：成绩数据的录入、维护、统计、报表打印等。“教学管理员”要求能方便地查询学生信息、教师信息和成绩信息。2.2.3定义Use Case 每一个Use Case都是一个活动者与系统在交互中执行的有关

5、事务序列。应当根据系统需求，找出全部的Use Case，并从活动者的角度给出事件流，当Use Case执行时系统应提供给活动者的服务。对一个Use Case应说明的基本内容是 ：Use Case怎样开始和结束，正常的事件流、变通的事件流、意外情况的事件流等。从CJGL系统的顶层Use Case抽象，可以定义一个Use Case：“成绩管理”。Use Case“成绩管理”与活动者“学生”、“老师”和“教学管理员”存在着交互，如图1-1所示。图1-1 顶层的Use Case模型只包含一个Use Case：“成绩管理”。这样设计在项目开端阶段理解系统的要求和目标是有好处的，但是需要进一步细化，划分成

6、更小一些的Use Case，以便深入分析系统的要求和目标。 Use Case“成绩管理”可以分解为以下一些Use Case：“查询学生成绩”、“查询课程成绩”、“学生成绩管理”和“成绩统计”，如图1-2所示。图1-2活动者“学生”与Use Case “查询学生成绩”发生交互。活动者“教师”与Use Case “查询课程成绩”和“查询学生成绩”发生交互。活动者“教学管理员”与Use Case“学生成绩管理”和“成绩统计”发生交互。2.2.4绘制Use Case图Use Case图是系统的外部行为视图。在确定了活动者和Use Case的基础上，绘制Use Case图，可视化活动者与Use Case

7、之间的联系。可以更清楚地了解系统的行为。绘制Use Case图从顶层抽象开始，如图1-1所示，然后按步分解，精细化Use Case图，如图1-2所示，直到能清晰地表达问题，满足系统分析与建立模型的需要为止。除了Use Case图之外，对每一个Use Case还应该进行描述，编写Use Case的说明文档。下面对CJGL系统的Use Case作简要的说明。1. Use Case“查询学生成绩”学生、教师启动查询学生成绩时，Use Case“查询学生成绩”就开始运行。它首先检查用户标识（ID）和口令，验证用户的合法身份，然后根据输入的查询要求（查询主题或关键字），显示有关的学生成绩。2. Use

8、Case“查询课程成绩”教师启动查询课程成绩时，Use Case“查询课程成绩”就开始运行。它首先检查用户标识（ID）和口令，验证用户的合法身份，然后根据输入的查询要求（查询主题或关键字），显示有关的课程成绩。3. Use Case“学生成绩管理”当教学管理员登陆系统并进行学生成绩管理操作时，Use Case“学生成绩管理”就开始运行，它首先检查用户标识（ID）和口令，验证用户的合法身份，然后对学生考试成绩数据进行录入、修改、删除和更新操作。4. Use Case“成绩统计”当教学管理员登陆系统并进行成绩统计操作时，Use Case“成绩统计”就开始运行，它首先检查用户标识（ID）和口令，验证

9、用户的合法身份，然后从数据库中取出学生的考试成绩数据，按照要求进行分类统计，生成成绩报表。5. Use Case“身份验证”当学生、教师和教学管理员登陆系统时，Use Case“身份验证”就开始运行，它首先检查用户标识（ID）和口令，验证用户的合法身份。若身份验证成功，则允许用户进行相应的操作，否则提示用户输入正确的用户标识（ID）和口令。 在绘制Use Case图时不但要把Use Case与活动者之间的联系表现出来，而且应当把Use Case之间的联系也表现出来。Use Case间的联系最常见的有uses,include和extend等联系。如图1-3所示，Use Case“查询学生成绩”与

10、Use Case“身份验证”有uses联系，即它们在运行中都使用Use Case“身份验证”进行用户的合法身份检查。同样的uses联系存在于其他Use Case与Use Case“身份验证”之间。图1-32.2.5 绘制主要交互图 交互图描述Use Case如何实现对象之间的交互，交互图用于建立系统的动态行为模型。Use Case图是系统的外部视图，在分析和绘制了Use Case图之后，对主要的Use Case的交互行为的分析是必要的。分析的结果可以写成文档，绘制初步的交互图，从而更清楚地理解Use Case的行为，以便进一步调整Use Case视图，确定问题的解决方案。交互图有两种：顺序图和

11、协同图。可以根据需要绘制。 下面对活动者“学生”与Use Case“成绩管理”的交互做简要说明。 当“学生”登陆CJGL系统进入成绩查询时，首先要输入用户标识（ID）和口令，经系统的“注册表单”接口对象验证，如果正确无误，则可以继续下一步交互，否则拒绝进入。然后，“学生”可以进行查询活动。 若“学生”发出“查询”请求，系统的“查询学生成绩”接口对象响应请求，按照输入的查询条件从数据库中找出有关的信息，在屏幕上显示，并反馈查询成功或失败的信息给“学生”。 若“学生”结束查询，发出“退出”系统请求，系统的“注册表单”接口对象响应请求，关闭系统。 按照上述的交互活动分析，可以绘制活动者“学生”与Us

12、e Case“查询学生成绩”的顺序图，如图1-4所示。Use Case“查询学生成绩”的行为由“注册表单”接口对象、“查询学生成绩”对象实现。 在项目开发之初，分析问题领域时，绘制交互图只是为了验证领域分析的结果和Use Case视图的正确性，在以后对系统动态行为建模的过程中，还需要对交互图做深入的分析、细化和完善。 图1-4 在完成了领域分析、建立CJGL系统的Use Case视图后，紧接着要建立系统的3.静态结构模型3.1建立对象类图1.定义对象类 在成绩管理方面有“学生成绩登记”，“成绩统计”类。每一个累确定其职责，属性，主要操作以及其他性质说明。“学生成绩登记”类负责学生考试成绩处理，

13、它根据活动者“教学管理员”的要求，登记学生的考试成绩，并提供查询，修改，删除功能。它的属性有“学生名”，“学期”，“课程名”，“成绩”等，操作有“加入成绩”，“打印”等。 “成绩统计”类学生成绩的统计处理，按照学生或课程生成学生成绩统计表。它的属性有“学期”，“课程名”，“成绩”等，它的操作有“按学生统计”，“按课程统计”，“打印”等。2.定义用户接口 对于CJGL系统可以有一一下一些用户接口类，如图所示，规定的主要功能操作如下：图1-5接口“成绩信息管理表单”为教学管理员提供学生成绩信息管理的操作功能，包括考试成绩的录入，修改，删除等。接口“成绩统计表单”为教学管理员提供学生统计的操作功能。

14、接口“查询成绩表单”为学生，教师，教学管理员提供成绩查询的操作功能。3.定义联系（1）关联。在“开设课程”类与“师生”类之间存在“授课”关联和“登记注册”关联。如图所示。在“开设课程”类与“学生成绩登记”类之间存在关联。相互关联的类之间不存在继承关系，通过消息传递相互联系。 图1-62) .聚合联系。“开设课程”类与“课程”类之间存在聚合关系，“开设课程”类事代表部分的对象类，“课程”类事代表整体的对象类。同样，“开设课程”类与“学生登记”类、“课程”类之间存在聚合关系。主要聚合联系见图1-6.3) 泛化联系。教师与学生有许多相同的信息，例如姓名、年龄、性别、工（学）号、通信地址、联系电话等基

15、本信息。因此，可以将这些共同信息和共同操作抽取出来，组成新类“师生”，原来的“学生”类中保留学生特有的属性“专业”和“班级”，在“教师”类中保留教师特有的属性“职称”。“学生”类、“教师”类与“师生”类的联系为泛化联系，“师生”类为更一般的类，“学生”类和“教师”类事特殊类，他们继承“师生”类中的公共属性。图1-74) 依赖关系。成绩统计时在学生的成绩数据上进行的，在“成绩统计”类 与“学生成绩等级”类之间存在以来关系，“成绩统计”类依赖于“学生成绩等级”类。同样，“开设课程”类依赖于“课程”类。4. 建立包图 CJGL系统的包图如图1-8，共有5个包：“成绩管理”包、“用户接口”包、“数据库”包、“MFC类”包和“出错处理”包。图1-8 在“用户接口”包中包含了前文叙述的所有接口对象：“课程信息管理表单”、“成绩信息管理表单”、“成绩统计表单”、“开设课程表单”等。 在“数据库”包中包含了实现数据库服务功能的全部对象类。 在“MFC类”包中包含了支持系统的动态链接库必要的库函数对象类。 在“出错处理”包中包含了实现数据库服务功能的全部对象类。 “成绩管理”包如图1-9所示，